Thiết kế kiểu dáng công nghiệp nhóm 2 bài tập phân tích cánh máy bay boing 707

3.1.Khảo sát vật liệuVỏ nhôm, xương dầm thép Ứng suất của kết cấu, vỏ, xương, dầm Chuyển vị của kết cấu, vỏ, xương, dầm... 3.1.Khảo sát vật liệuVỏ nhôm, xương dầm nhôm Ứng suất của kết c

Trang 1

VNU – University of Engineering and Technology

Faculty of Electronics and Telecommunications

Thiết kế kiểu dáng công nghiệp

Nhóm 2: Bài tập phân tích cánh máy bay Boing 707

Hà Nội, 2022

Trang 2

Các bước trong abaqus 2

Kết quả

3

Vẽ cánh trong Solidworks 1

✔ Contents

Trang 3

a) Thông số cánh máy bay:

- Nguyễn Tuấn Anh:+ NACA 2412

Trang 4

✔ b) Thiết kế cánh trong solidworks

Trang 5

✔ 2 Các bước thực hành trong abaqus

Part: Chuyển mô hình từ solidworks sang abacus

Trang 6

✔ Các bước thực hành trong abaqus

Property: lựa chọn vật liệu cho cấu trúc

Thông số

vỏ nhôm

Thông số thép

cho dầm và xương

Trang 7

Interraction: gắn ràng buộc cho các bộ phận

Ràng buộc cho xương và rầm

Ràng buộc cho vỏ và xương

Trang 8

Load: đặt bài toán cho hệ vật

Đặt áp suất lên mặt trên và dưới của cánh độ lớn 0.5MPa

Ràng buộc cho cánh Đặt trọng lực lên cánh với

gia tốc trọng trường là 10

Trang 9

Mesh: chia lưới cho hệ vật

Chia lưới cho vỏ

Chia lưới cho xương

Chia lưới cho dầm

Trang 10

✔ Các bước trong abaqus

Job: chạy mô phỏng chương trình

Trang 11

✔ 3 Kết quả

3.1 Khảo sát vật liệu 3.2 Khảo sát góc quét 3.3.Khảo sát góc xoắn cánh 3.4 Khảo sát góc check

3.5 Khảo sát ảnh hưởng của xương dầm 3.6 Khảo sát độ dày của vỏ

Trang 12

3.1.Khảo sát vật liệu (Tuấn Anh)

Các vật liệu bao gồm thép và nhôm được khảo sát 4 trường hợp

Vỏ nhôm,

xương dầm thép

Vỏ nhôm,xương dầm nhôm

Vỏ thép,Xương dầm nhôm

Vỏ thép,Xương dầm thép

Thông số các vật liệu

Trang 13

3.1.Khảo sát vật liệu

Đặt các điều kiện và các tải cho kết cấu

(đặt áp suất lên mặt trên và dưới của cánh độ lớn 0.5MPa)

(ràng buộc cho cánh) (Đặt trọng lực lên cánh với gia tốc trọng trường là 10)

Trang 14

Vỏ nhôm, xương dầm thép

Ứng suất của kết cấu, vỏ, xương, dầm

Chuyển vị của kết cấu, vỏ, xương, dầm

Trang 15

Vỏ nhôm, xương dầm nhôm

Trang 16

Vỏ thép, xương dầm nhôm

Trang 17

Vỏ thép, xương dầm thép

Trang 19

KẾT LUẬN: Lựa chọn vật liệu cánh làm từ nhôm, xương làm từ thép vì:

-Hệ số chuyển vị nhỏ: Chuyển vị tối đa chỉ 2.391 mm, cho thấy kết cấu có

độ cứng cao và ít biến dạng hơn, duy trì ổn định tốt khi chịu tải

-Độ an toàn: Hệ số an toàn nhỏ nhất là 12, đủ cao, với các phần tử khác như

vỏ, xương, và dầm có độ bền vượt trội, đảm bảo an toàn

-Sử dụng vật liệu hiệu quả: Kết hợp vỏ nhôm nhẹ và xương thép bền chắc,

giúp tối ưu trọng lượng và chi phí mà vẫn đảm bảo độ bền

Nhôm: Nhôm có mật độ thấp hơn thép, giúp giảm trọng lượng và tải trọng lên

cánh máy bay, từ đó tăng độ an toàn Tuy nhiên, do nhôm kém bền hơn thép nên cần gia cố hoặc làm dày hơn để đảm bảo độ cứng vững

Thép: Thép có độ bền và độ cứng cao hơn nhôm, giúp chịu tải tốt hơn và ít biến

dạng, nhưng nặng hơn, làm tăng trọng lượng máy bay

Trang 20

3.2 Khảo sát góc quét (Đường)

KHẢO SÁT CÁC TRƯỜNG HỢP SAU

30 độ-Áp suất 0.3MPa

-Áp suất 0.5MPa

-Áp suất 0.8MPa

40 độ-Áp suất 0.3MPa-Áp suất 0.5MPa-Áp suất 0.8MPa

35 độ-Áp suất 0.3MPa-Áp suất 0.5MPa-Áp suất 0.8MPa

Điều kiện và tải cho kết cấu

Trang 21

3.2 Khảo sát góc quét

30 độ-Áp suất 0.3MPaBiến dạngỨng suấtChuyển vịCủa kết cấu

vỏ, xương, dầm

Trang 22

Trang 23

Trang 24

Trang 25

Trang 26

Trang 27

Trang 28

Trang 29

Trang 30

Trang 31

KẾT LUẬN:

Trang 32

3.3 Khảo sát ảnh hưởng của góc xoắn (Đường)

Khảo sát

các trường hợp

-Góc -5 độ:

+Áp suất 0.3MPa+Áp suất 0.5MPa+Áp suất 0.8MPa

-Góc 0 độ:

-Góc 3 độ:

ĐẶT ÁP SUẤT VÀO MẶT DƯỚI CÁNH

Trang 33

-5 độ-Áp suất 0.3MPaBiến dạngỨng suấtChuyển vịCủa kết cấu

3.3 Khảo sát ảnh hưởng của góc xoắn

Trang 34

Trang 35

Trang 36

Trang 37

Trang 38

Trang 39

0 độ

Trang 40

Trang 41

Trang 43

KẾT LUẬN

Trang 44

3.4 Khảo sát ảnh hưởng của góc check (Trung Anh)

Trang 45

3.4 Khảo sát ảnh hưởng của góc check

3.4.1 Góc check 11.77 độ

Ứng suất của kết cấu, vỏ, dầm, xương

Trang 46

3.4.1 Góc check 11.77 độ

Chuyển vị của kết cấu, vỏ, dầm, xương

Trang 47

3.4.1 Góc check 13 độ

Trang 48

Trang 49

Trang 50

Trang 51

Trang 52

Trang 53

KẾT LUẬN

Nhận xét:

- Khi tăng góc check thì ứng suất và chuyển vị lớn nhất tăng đáng kể một cách ổn đinh.

- Hệ số an toàn trên vỏ của góc 11.77 độ là vượt trội so với 2 góc còn lại, trong khi đó hệ số an toàn trên dầm của góc 13 độ là cao nhất nhưng trên hệ số an toàn trên vỏ lại < 1 (Không an toàn)

→ Thay đổi kiểu góc check cho thấy sự thay đổi đáng kể, trong trường hợp khảo sát trên, khi góc check = 11.77 độ đang mang lại kết quả tốt nhất

Trang 54

3.5 Khảo sát ảnh hưởng của xương dầm (Trung Anh)

Trang 55

3.5 Khảo sát ảnh hưởng của xương dầm

Hình dáng

Dầm

Tròn

Chữ IVuông

Trang 56

3.5.1 Hình dáng dầm

3.5.1a Chữ I

Trang 57

3.5.1a Chữ I

Trang 58

3.5.1b Tròn

Trang 59

3.5.1b Tròn

Trang 60

3.5.1c Vuông

Trang 61

3.5.1c Vuông

Trang 62

3.5 Khảo sát ảnh hưởng xương và dầm

Trang 63

3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng của hình dạng dầm

Trang 64

KẾT LUẬN

Nhận xét:

- Chuyển vị tổng nhìn chung không có sự thay đổi.

- Đối với chuyển vị tổng, cả ba hình dạng dầm cho thấy hình dạng dầm vuông giảm không đáng kể với 2 hình dạng còn lại.

- Ứng suất lớn nhất của dầm vuông và dầm chữ I tương đương nhau, còn dầm tròn cho thấy ứng suất lớn nhất là quá lớn dẫn đến bị phá hủy (có thể do thiết kế dầm tròn quá bé).

- Hệ số an toàn dầm tròn trên vỏ thấp hơn 1 cách đáng kể với 2 hình dạng còn lại, trong khi đó hệ

số an toàn dầm vuông có hệ số an toàn là tốt nhất Khi sử dụng dầm vuông, hệ số an toàn trên vỏ cao nhất, và nhỏ hơn không đang kể khi xét trên dầm và xương.

→ Thay đổi kiểu dáng của dầm xét trên tổng quan không có sự thay đổi đáng kể về chuyển vị Sự thay đổi lớn nhất là đối với ứng suất lớn nhất và hệ số an toàn trên dầm

Trang 65

Trang 66

3.5.2 Số lượng xương và dầm

3.5.2a 2 dầm 7 xương

Trang 67

3.5.2a 2 dầm 7 xương

Trang 68

3.5.2b 3 dầm 7 xương

Trang 69

3.5.2b 3 dầm 7 xương

Trang 70

3.5.2c 3 dầm 9 xương

Trang 71

3.5.2c 3 dầm 9 xương

Trang 72

3.5 Khảo sát ảnh hưởng xương và dầm

Trang 73

3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng số lượng xương và dầm

Trang 74

KẾT LUẬN

❖ Ảnh hưởng số lượng xương:

- Với số lượng xương thay đổi nhìn chung làm thay đổi ứng suất và chuyển vị lớn nhất khá nhiều.

- Hệ số an toàn cả trên vỏ và trên dầm của 7 xương là tốt hơn nhiều so với 9 xương.

→ Việc thay đổi số lượng xương từ 7 đến 9 làm giảm đi hệ số an toàn của kết cấu tổng

❖ Ảnh hưởng số lượng dầm:

- Với số dầm giảm làm giảm đi ứng suất và chuyển vị lớn nhất.

- Hệ số an toàn cả trên vỏ và trên dầm của 2 dầm là tốt hơn so với 3 dầm.

- Mặc dù số lượng dầm tăng lên nhưng do bố trí vị trí không hợp lý, dẫn đến 3 dầm chịu ứng suất cao.

→ Cần phải khảo sát thêm về vị trí đặt dầm

Trang 75

3.6 Khảo sát ảnh hưởng độ dày của vỏ (Trung Anh)

Khảo sát dựa trên

Độ dày 2cm Độ dày 3cm Độ dày 4cm

Trang 76

3.6 Khảo sát ảnh hưởng độ dày của vỏ

3.6.1 Độ dày 2cm

Trang 77

Trang 78

Trang 79

Trang 80

Trang 81

Trang 82

Kết quả

Khảo sát

Độ dày 2cm3.6 Độ dày vỏ

Các thành phần Kết cấu tổng Vỏ Xương Dầm Thế hiện

Trang 83

3.5.2 Khảo sát ảnh hưởng độ dày vỏ

Trang 84

KẾT LUẬN

Nhận xét:

- Khi tăng kích thước vỏ máy bay, ứng suất lớn nhất giảm đi và chuyển vị cánh máy bay cũng giảm đi đáng kể.

- Hệ số an toàn trên vỏ 4cm nhìn chung là tốt hơn so với vỏ cánh 2cm và 3cm.

- Khi tăng độ dày vỏ làm cho dầm chịu lực ít hơn, dẫn đến hệ số an toàn trên dầm cũng tăng khi tăng độ dày vỏ.

→ Lựa chọn vỏ dày 4cm là tốt nhất.

Trang 85

✔ Nhóm 2:

Thành viên:

⮚ Nguyễn Tuấn Anh: Tính toán số liệu, tổng hợp công thức, vẽ và phân tích

bài toán thay đổi số vật liệu, tổng hợp báo cáo - 33%

⮚ Phàn Qúy Đường: Vẽ và phân tích bài toán thay đổi góc swep và twit –

33%

⮚ Phạm Trung Anh: Vẽ và phân tích bài toán độ dày vỏ cánh, góc check,

hình dáng dầm và số lượng xương dầm – 34%

Tiêu đề	Bài Tập Phân Tích Cánh Máy Bay Boing 707
Tác giả	Nguyễn Tuấn Anh, Phàn Qúy Đường, Phạm Trung Anh
Trường học	VNU – University of Engineering and Technology
Chuyên ngành	Electronics and Telecommunications
Thể loại	bài tập
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	86
Dung lượng	33,74 MB